JP2005031431A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大量の連続印字時であってもクリーニング不良が生じるのを低減する。
【解決手段】感光ドラム２１１の周面に対して、クリーニングブレードのエッジを当接させたクリーニング装置２６０があり、制御部２５０は、感光ドラムを駆動するモータ２６１を制御し、感光ドラムが正転し複数の出力媒体に連続印刷している途中で、予め設定した例えば印刷枚数の単位で、感光ドラムを逆転動作し、再度前記正転状態に復帰させる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関するもので、特に感光体（例えば感光ドラム、感光ベルト等）に付着する紙粉を良好に除去し、印刷品位を向上するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置における、印刷工程を簡単に述べると次のようになる。画像形成装置は、感光体が外周に形成された円筒状の感光体ドラムを有する。感光体は、光が照射された領域の電位が変化され、その電位の変化を静電像として捉えることができる。光を照射する露光装置は、画像情報に対応して光強度が変化されたレーザビームを出力し、これにより、感光体ドラムに、静電像すなわち画像を形成させる。感光体ドラムに形成された静電像は、現像装置からトナー（現像剤）が供給されることで可視化（現像）され、トナー像に変換される。感光体ドラム上のトナー像は、転写ベルトに転写される。次に、転写ベルトのトナー像は、給紙搬送部によって給送された転写材すなわち用紙に転写される。用紙に転写された像は、定着装置を通過することで、用紙に定着される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１２３２８４号
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−２６２９４９号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の感光ドラムの周囲には、クリーニング装置が配置されており、このクリーニング装置は、感光ドラムの周面に付着している不要なトナー及び紙粉を除去する。
【０００６】
一方、近年では、画像形成装置の高速化が進み、またこのような画像形成装置に対して、大量枚数の連続印刷が要求されるようになった。例えば、毎分５０枚以上の用紙に印刷可能な高速画像形成装置では、例えば５０００枚以上の連続印字が要求される。しかしこのような高速で、連続大量印刷を行うと、紙粉が感光ドラム集面に及ぼす影響が大きくなる。特に、品位の劣る用紙を用いると、紙粉がクリーニング装置のクリーニングブレードのエッジに大量に堆積される。すると、紙粉がブレードを通過、またはブレードに挟み込まれ、クリーニング不良を生じることになる。クリーニング不良が生じると、用紙に対する印刷品質も劣化し、黒い筋状の模様が用紙に現われたりすることになる。
【０００７】
そこでこの発明の目的は、大量の連続印字時であってもクリーニング不良が生じるのを低減し、信頼性の高い画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、感光対と、前記感光対の周面に対して、クリーニングブレードのエッジを当接させたクリーニング装置と、前記感光対を駆動するモータを制御し、前記感光対が正転し複数の出力媒体に連続印刷している途中で、予め設定した前記出力媒体の印刷枚数、ドラム回転数、連続印刷時間のいずれかの単位で、前記感光対を逆転動作し、再度前記正転状態に復帰させる感光対制御部を有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、この発明の実施の形態が適用される画像形成装置の一例を示す概略図である。この画像形成装置１は、画像読取部１００、画像形成部２００、用紙供給部３００、自動両面ユニット（ＡＤＵ）４００、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）５００を有する。
【００１１】
画像読取部１００は、複写（読取）対象物の画像情報を光の明暗として捕らえ、画像情報に対応する信号すなわち画像データを出力する。画像形成部２００は、画像読取部１００により生成された画像データに基づいて、複写画像すなわち出力画像を形成する。用紙供給部３００は、画像形成部２０に出力媒体（用紙）を給送する。自動両面ユニット（ＡＤＵ）４００は、片面に印刷が済んだ用紙を引き込み、他方の面に印刷が行われるように、表裏を反転し、用紙を転写部へ送りなおす部分である。自動原稿送り装置（ＡＤＦ）５００は、用紙を画像読取部１００へ順次送る部分である。
【００１２】
画像読取部
画像読取部１００は、図示しない複写（読取）対象物を保持する原稿テーブル１１１、原稿テーブル１１１にセットされた対象物を照明する照明装置１１２、照明装置１１２により照明された対象物からの反射光すなわち画像光を後段のＣＣＤセンサに向けて順に案内する第１ないし第３のミラー１１３，１１４および１１５、それぞれのミラー１１３〜１１５により案内された画像光に、所定の結像倍率を与えるレンズ１１６、レンズ１１６により所定の結像倍率が与えられた画像光を受光して、画像光に対応する画像データを出力するＣＣＤセンサ１１７等を含む。
【００１３】
ＡＤＦ５００によりまたは直接、原稿テーブル１１１に複写対象物（以下原稿と呼称する）がセットされて、操作パネル７００（図２参照）から複写開始が指示されることで、所定のタイミングで照明装置１１２から照明光が放射され、原稿Ｏが照明される。これにより、原稿の画像情報が、光の明暗として含まれた反射光が取り出される。なお、以下、この反射光を画像光と呼称する。
【００１４】
画像光は、第１ないし第３のミラー１１３ないし１１５、レンズ１１６に案内され、レンズ１１６を通りＣＣＤセンサ１１７に結像される。ＣＣＤセンサ１７に結像された画像光は、光電変換され、画像処理部１５０（図２参照）により画像データに変換され、画像メモリ１６０（図２参照）に記憶される。
【００１５】
画像形成部
画像形成部２００は、感光体２２１を有する。主帯電装置２２２は、感光体２２１に所定の表面電位を与える。露光装置２２３は、画像データに対応した強度分布を有する光を感光体２２１に照射する。感光体２２１には、予め帯電された状態で画像データに対応した光が照射されることで、静電像が生じ保持される。
【００１６】
黒（第１）現像装置２２４は、感光体２２１に形成された潜像に、黒（Ｂｋ）トナーを選択的に供給する。カラー（第２）現像装置２２５は、感光体２２１に形成された静電潜像にＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロ）トナーを、所定の順かつ選択的に供給する。転写ベルト（中間転写体）２２６は、感光体２２１に形成されたＢＫ，Ｃ，ＭおよびＹトナー像を、積層状態で保持可能である。転写装置２２７は、転写ベルト２２６上に重ね合わせられたカラートナー画像を、用紙（出力媒体）に転写する。そして定着装置２２８は、用紙に転写されたカラートナー画像を、該用紙に固着（定着）する。
【００１７】
感光体２２１は、円筒（ドラム）状である（以下、感光体ドラムと称する）。また、出力媒体としては、５０ｇ／ｍ^２〜２５０ｇ／ｍ^２の厚さの用紙、透明な樹脂シート、粘着剤が塗布されたシール紙等に代表されるさまざまな媒体が利用可能である。
【００１８】
感光体ドラム２２１と転写ベルト２２６とが接触する位置には、感光体ドラム２２１に形成されたトナー像を転写ベルト２２６に、順に、転写する中間転写装置２２９が位置されている。
【００１９】
上記の画像形成部２００において、照明装置１１２による原稿の照明開始タイミングで、帯電装置２２２により感光体ドラム２２１の表面に所定の一定電位が与えられる。次に画像データに基づいて強度変化された画像光が露光装置２２３から感光体ドラム２２１の表面に照射される。感光体ドラム２２１上の電位差は、静電潜像として感光体ドラム２２１に所定時間保持される。
【００２０】
感光体ドラム２２１に保持されている静電潜像が黒（Ｂｋ）画像に対応する潜像である場合、Ｂｋ現像装置２２４から黒トナーが感光体ドラム２２１に供給され、現像処理が行われる。これにより静電潜像が、可視化される。感光体ドラム２２１に保持されている静電潜像が、黒以外の任意の色成分の画像に対応する潜像である場合は、次の現像処理が加わる。カラー現像装置２２５の現像ユニットから色のトナーが、感光体ドラム２２１に供給され、現像処理が行われる。これにより、色成分が加わった静電潜像が可視化される。
【００２１】
カラー現像装置２２５は、周知の減法混色に基づいて色分解された３つの色成分を可視化可能なトナーが独立して収容されている３つの現像ユニット（２５Ｃ，２５Ｍ，２５Ｙ）が、回転軸２５Ａの回りを回転可能に形成されたリボルバ方式である。
【００２２】
感光体ドラム２２１に形成された（単色）トナー像は、感光体ドラム２２１が回転されることにより転写ベルト２２６と接する中間転写位置に搬送され、転写ベルト２２６に転写される。この転写は、転写ベルト２２６の内側の中間転写装置２２９に所定の転写バイアス電圧が与えられることで実現される。
【００２３】
要求されている画像出力（ハードコピー）がカラーである場合、黒現像装置２２４により形成されたＢｋトナー像に、さらに、カラー現像装置２２５により形成されたＣトナー像、Ｍトナー像およびＹトナー像が順に加わって転写される。
【００２４】
転写ベルト２２６上に４色のトナー像が重ね合わせられると、転写装置２２７の位置で、総てのトナー像すなわちカラートナー画像が、転写ベルト２２６から用紙（出力媒体）に転写される。このときは、転写装置２２７に出力転写バイアス電圧が供給される。
【００２５】
用紙は、予め所定のタイミングでアライニングローラ３８まで案内されており、転写処理タイミングに合わせて、転写装置２２７の位置へ送られる。
【００２６】
なお、転写装置２２７は、間隔保持機構により、転写ベルト２２６に対する接触／非接触が変更可能であり、非転写時は、転写ベルト２２６上に積層されているトナー像を引き寄せることがないように、転写ベルト２２６との間に所定の間隔が与えられた待避位置に、位置される。
【００２７】
用紙あるいはＯＨＰシート等の出力媒体に転写されたトナー像すなわちカラートナー画像は、出力媒体が搬送されることで、定着装置２２８に案内される。定着装置２２８に案内されたトナー像は、出力媒体とともに定着装置２２８からの熱により加熱されて、溶融され、所定の圧力が提供されることにより出力媒体に固着（定着）される。
【００２８】
ここで、転写装置２２９の位置を通過した感光体（感光ドラム２２１）の回転周面をクリーニングするためのクリーニング装置２６０が設けられている。このクリーニング装置２６０はクリーニングブレード２６ａを有し、この部分については、さらに後述する。また、感光ドラム２２１は、ドラムモータ２６１（図２参照）により回転制御される。このドラムモータ２６１とその制御部とは、後で詳しく説明する。
【００２９】
用紙供給部
用紙供給部３００には、任意のサイズの用紙（出力媒体）を収容したカセットが装着される第１および第２のスロット３１ａ，３１ｂが設けられている。一方のスロット側を代表して説明する。
【００３０】
スロット３１ａには、ピックアップローラ３２ａが設けられており、カセットに収容されている用紙を用紙搬送路に向けて繰り出すことができる。ピックアップローラ３２ａにより繰り出された用紙は、給紙ローラ３３ａおよび分離ローラ３４ａにより挟まれて、１枚ずつ取り出され、送り出される。任意のカセットから繰り出された用紙は、用紙搬送部を介して画像形成部２００に向けて給送される。
【００３１】
用紙搬送部には、用紙を画像形成部２００に向けて搬送する第１の中間搬送ローラ３６、第２の中間搬送ローラ３７が設けられている。さらに転写装置２２７の上流側で用紙を一時的に停止させるとともに中間転写体２２６上で重ね合わせられているカラートナー像の位置と用紙の位置を整合させるアライニングローラ３８等が設けられている。
【００３２】
アライニングローラ３８まで搬送された用紙は、回転が停止されているアライニングローラ３８に衝突されることにより、用紙保持部から繰り出される際に、あるいは用紙搬送路を搬送される際に生じることのある搬送方向に対する非平行成分すなわち傾きが除去されて、一旦停止される。
【００３３】
手差しユニット
用紙搬送部には、手差しユニット６００にセットされた用紙やＯＨＰシートをアライニングローラ３８に向けて案内可能な接続部も設けられている。
【００３４】
自動両面ユニット４００
定着装置２２８の下流には、コピー受け部が用意されている。定着装置２２８によりカラートナー画像が固着された出力媒体は、画像読取部１００と画像形成部２００との間の空間であるコピー受け部に排出される。ここで、必要に応じて既に一方の面にカラートナー画像が固着された用紙（出力媒体）の表裏を反転する自動両面ユニット４００（反転ユニットと称してもよい）が設けられている。
【００３５】
両面複写（表裏反転）が指示されている用紙は、排出／反転ローラ４４１により自動両面ユニット４００に向けて送り出され、用紙を案内する切り換え器４４２を通って、自動両面ユニット４００に導かれる。
【００３６】
自動両面ユニット４００には、自動両面ユニット４００に供給された用紙をアライニングローラ３８に向けて搬送する搬送ローラ４４３，・・・，４４３等が設けられている。
【００３７】
図２は、図１を用いて説明したカラー画像形成装置の制御系の一例であり、感光体制御部（この場合感光ドラム制御部）を含む部分の概略図である。
【００３８】
原稿テーブル１１１に原稿がセットされる。操作パネル７００から複写開始が指示されると、画像読取部１００は原稿画像を読取り画像データを得る。画像データは、予め決められている画像処理ルーチンに従って、画像処理部１５０で処理され、画像メモリ１６０に格納される。
【００３９】
主制御部８００の統括管理もとで、用紙供給部３００および画像形成部２００は、画像読取部１００に同期して、用紙供給及び印刷を実行する。主制御部８００は、画像形成部２００内の各部を制御するための画像形成制御部２５０も管理している。
【００４０】
画像形成制御部２５０は、ＣＰＵ２５０１、データを一時格納するＲＡＭ２５０２、プランジャー等の可動機構を駆動する可動機構制御部２５０３、モータを制御するモータ制御部２５０４、各種バイアス電圧を制御する電圧制御部２５０５を有する。画像形成部２００は、この画像形成制御部２５０の各制御ブロックからの制御信号、バイアス電圧、タイミングパルスなどにしたがって動作し、用紙への印刷を行っている。
【００４１】
可動機構制御部２５０３は、例えば転写装置２２７のローラの位置を制御している。モータ制御部２５０４は、ドラムモータ２６１、カラー現像装置２２５のモータなどの回転を制御している。電圧制御部２５０５は、現像装置２２４、カラー現像装置２２５のバイアス電圧、転写装置２２９，２２８などの転写電圧等を制御している。
【００４２】
本発明の装置は、特に感光ドラム２２１の回転制御装置及び方法に特徴を有するもので、以下説明する。
【００４３】
図３には、画像形成装置が例えば印刷枚数を指定されて、印刷を開始したときの動作フローを示している。特に感光ドラム制御部の動作を示している。印刷枚数が指定され操作パネルのスタートボタンが押されると、印刷処理がスタートする。設定されされている印刷枚数情報がＲＡＭ２５０２に取り込まれる（ステップＳＡ１）。印刷処理が開始される（露光・現像処理・用紙送り・転写・ドラム回転・転写ベルトのドライブ・定着処理など）（ステップＳＡ２）。１枚の用紙に対する印刷が済む毎に印刷枚数がカウントされる（ステップＳＡ３）。印刷枚数が、設定枚数と同じになる（ステップＳＡ４）と、終了するが、異なるとステップＳＡ５に移行し、ドラム逆転時期かどうかの判定がなされる（ステップＳＡ５）。ドラム逆転時期であるという判定が得られると、ドラムモータの逆転制御が行われる（ステップＳＡ６）。逆転制御といっても、感光ドラムが若干、例えば１ｍｍ〜３０ｍｍ程度逆転する程度である。逆転時期でない場合は、ステップＳＡ２に戻る。ドラムモータの逆転制御の後は、ドラムモータが正転方向へ回転するための待機状態となり、ステップＳＡ２に移行する。
【００４４】
つまり本装置によると、印刷ジョブの途中で、感光ドラムが逆転し、再度もとの印刷ジョブに戻るという動作を繰り返していることになる。この逆転動作は、紙粉がリーニング装置２６０のクリーニングブレード２６ａのエッジに堆積されるのを防止するのに極めて効果的である。そして、従来生じていたような、印刷不良を低減し、信頼性を向上するのに極めて有効である。
【００４５】
図４、図５、図６には、ステップＳＡ５におけるドラム逆転時期判定手段の各種の例を示している。図４の例は、印刷枚数が１０００枚に達したかどうか判定し、達した場合は、逆転時期制御カウンタ（印刷枚数をカウントしている）をクリアし、ステップＳＡ６へ移行する例である。図５の例は、連続印刷時間が所定時間に達した場合に、感光ドラムを逆転制御する例である。連続印刷時間が所定時間に達すると、逆転時期設定用の時計をリセットし、ステップＳＡ６へ移行する。図８の例は、感光ドラムの回転数が所定回転数に達した場合に、感光ドラムを逆転制御する例である。感光ドラムの回転数が所定回数に達すると、ドラム回転数カウンタをクリアし、ステップＳＡ６へ移行する。
【００４６】
上記のように逆転時期を設定するためのパラメータ（印刷枚数、或は連続印刷時間、或はドラム回転数等）は、サービスマンにより予め設定或は変更が可能である。
【００４７】
上記の図４の例は、ユーザが設定した印刷枚数情報を読取り、印刷枚数が所定枚数を超えたかどうかは、ステップＳＡ５にて判定している。しかしこの例に限ることはなく、印刷する枚数が所定枚数超えているかどうかを、早い時期に判定してもよい。所定枚数以下の印刷処理の場合は、シンプルなルーチンで印刷処理が実行されるようにしてもよい。
【００４８】
図７に示すように、ステップＳＡ１とＳＡ２の間に、ステップＳＡ１１を設ける。このステップＳＡ１１では、印刷枚数情報から、印刷しようとする枚数が所定枚数超えているかどうかを判定する。そして、所定枚数以下であれば、ステップＳＡ２２（ステップＳＡ２と同じ処理内容）、ステップＳＡ３，ＳＡ４のルーチンへ移行する。所定枚数を超えるようであれば、ステップＳＡ２，ＳＡ５と移行するのである。
【００４９】
上記の説明では、図４、図５、図６に示すように、１０００枚単位、所定時間単位、所定回転数単位として説明した。しかしさらに、用紙の品質に応じて、１０００枚，１５００枚、２０００枚単位というふうに、テーブルのパラメータを任意に選択できるようにしてもよい。また所定時間単位についても同様であり、時間Ｔ１，Ｔ２、Ｔ３、…というふうに用意し、テーブルのパラメータを任意に選択できるようにしてもよい。さらに回転数についても同様であり、回転数Ｎ１，Ｎ２、Ｎ３、…というふうに用意し、テーブルのパラメータを任意に選択できるようにしてもよい。
【００５０】
図８（Ａ）には、本発明の装置にて実験を行った結果を示している。使用した用紙としては、品質が劣るものを使用した。
【００５１】
１０００枚連続印刷して、感光ドラムを逆転させ、再度１０００枚連続して印刷して、感光ドラムを逆転するという処理を繰り返して、１３回おこなったが、何ら問題は無く紙粉による影響がなかった。つまり印字状態は良好で最初と変わりない状態であった。しかし、感光ドラムの逆転動作をせずに連続印刷を行うと、２５００枚程度で印刷不良が生じた。
【００５２】
上記の説明では、感光ドラムを逆転制御するタイミングを得るパラーメータ（連続印刷枚数、連続印刷時間或は連続ドラム回転数等）が自動的に設定されるものとして説明した。しかし本願発明は、このような方法に限定されるものではなく、ユーザ自身が、印刷に使用する紙の質を判断し、上記のパラメータを任意に設定できるようにしても良いことは勿論のことである。さらには、上記パラメータの自動設定と、マニュアル設定の双方を備えてに使い分けられるようにしてもよいことは勿論である。
【００５３】
上記のように本願発明は、特に品質の悪い用紙に対して連続印刷する場合、クリーニング装置のブレードエッジに紙粉が堆積するのを回避することができる。この結果、印刷品位を良好に維持することができ、装置の信頼性を向上することができる。
【００５４】
本発明は、カラー複写装置として説明しているがこれに限定されるものではない。各種の画像形成装置に適用できることは勿論のことである。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、大量の連続印字時であってもクリーニング不良が生じるのを低減し、装置の高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された画像形成装置の全体概要を説明するために示した説明図。
【図２】図１において、本発明に関する部分を取り出して示す説明図。
【図３】この発明の動作の一例を説明するために示した説明図。
【図４】図３の一部の他の例を示す説明図。
【図５】図３の一部のまた他の例を示す説明図。
【図６】図３の一部のさらにまた他の例を示す説明図。
【図７】この発明の動作の他のを説明するために示した説明図。
【図８】この発明の装置の実験結果を示す説明図。
【符号の説明】
１００…画像読取り部、２００…画像形成部、３００…用紙供給部、４００…自動両面ユニット、２６０…クリーニングユニット、２２１…感光体。

Claims (5)

1. 感光対と、
   前記感光対の周面に対して、クリーニングブレードのエッジを当接させたクリーニング装置と、
   前記感光対を駆動するモータを制御し、前記感光対が正転し複数の出力媒体に連続印刷している途中で、予め設定した前記出力媒体の印刷枚数、ドラム回転数、連続印刷時間のいずれかの単位で、前記感光対を逆転動作し、再度前記正転状態に復帰させる感光対制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光対制御部は、異なる印刷枚数の情報が複数用意されており、いずれか１つの枚数の情報を選択できることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記感光対制御部は、異なる連続印刷時間の情報が複数用意されており、いずれか１つの時間の情報を選択できることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記感光対制御部は、異なるドラム回転数の情報が複数用意されており、いずれか１つの回転数の情報を選択できることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記感光対制御部は、前記感光対を逆転動作させるとき、前記クリーニングブレードのエッジの感光体当接位置が１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲逆行する程度逆転させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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